Pierwszenstwo: 29.VII.1960 dla zastrz. 1—3, 5—9 26.1.1961 dla zastrz. 4 Francja Opublikowano: 31.YIIL1966 51641 SI, /f/t*, jp KI. 5 a, 7 MKP E 21 b /QjOZ UKD IBIBLIO rHK A Urzedu Patentowego Wspóltwórcy wynalazku: Jacaes Dolacour, Jean Parola Wlasciciel patentu: Institut Francais du Petrole des Carburants et Lu- brifiants Rueil-Malmaison (Seine et Oise/Francja) Popuszczadlo przeznaczone do obslugiwania zerdzi wiertniczej przy wierceniach, które przeprowadzane sa za pomoca silnika wiertniczego zawieszonego na gietkim przewodzie Wynalazek dotyczy popuszczadla przeznaczonego do obslugiwania zerdzi wiertniczej silnika wiert¬ niczego. W niektórych sposobach wiercenia do napedu narzedzia wiertniczego stosuje sie silnik wiertniczy na przyklad silnik elektryczny lub hy¬ drauliczna turbine. Silnik wiertniczy jest wów¬ czas polaczony z koncem gietkiego przewodu, przez który przeplywa pluczka i który moze byc uzywany do doprowadzania pradu do silnika wiertniczego przez przewody elektryczne.W takim przypadku stosuje sie popuszczadlo, które wykorzystywane jest do przesuwania zer¬ dzi wiertniczej, tzn. do nawijania i odwijania z wciagarki o tradycyjnej konstrukcji gietkiego przewodu, na którym zawieszony jest silnik wiert¬ niczy i narzedzie wiertnicze.Beben wciagarki, która otrzymuje naped od wystarczajaco mocnego silnika, zapewnia przy tym jednoczesnie: wyciaganie z otworu wiertniczego i nawijanie gietkiego przewodu, wówczas gdy zerdz wiertnicza jest podnoszona do góry oraz hamowanie i odwijanie tego przewodu, wówczas gdy zerdz wiertnicza jest opuszczona do otworu wiertniczego.Tego rodzaju urzadzenie ma te wade, ze giet¬ ki przewód poddawany jest naprezeniom rozcia¬ gajacym, zginajacym i skrecajacym, a równiez naprezeniom sciskajacym, które po pierwsze utru¬ dniaja normalne krazenie pluczki i doprowadza¬ nie pradu elektrycznego, a po wtóre w koncu 10 15 20 25 30 wplywaja niekorzystnie na mechaniczna wytrzy¬ malosc gietkiego przewodu.Zadaniem wynalazku jest zatem usuniecie tych wad. Uzyskuje sie to za pomoca zastosowania urzadzenia do przesuwania zerdzi wiertniczej, które to urzadzenie oddziela dzialanie wyciagania przewodu gietkiego z otworu wiertniczego od dzialania jego nawijania na beben i które wsku¬ tek tego umozliwia unikniecie powstawania w przewodzie gietkim naprezen zginajaco - skre¬ cajacych i zgniatania go na bebnie do nawijania.Inne zadanie wynalazku polega na stworzeniu urjzadzenia podnosnikowego, które zajmuje malo miejsca, a sluzy równiez do zabezpieczania prze¬ wodu gietkiego przed naprezeniami rozciagajacymi, zginajacymi i skrecajacymi, a równiez od zgnia¬ tania go, a czego nie mozna bylo uzyskac przy stosowaniu tradycyjnego urzadzenia podnosniko¬ wego, które zazwyczaj sklada sie z masztu lub wiezy, zaopatrzonej w górny i dolny krazek, po których biegnie gietki przewód. Poza tym sredni¬ ce wyzej wymienionych krazków nie moga byc dowolnie dobierane, gdyz trzeba je dostosowywac do konstrukcji masztu lub wiezy.Zadania te zostaly wedlug wynalazku w ten sposób rozwiazane, ze zastosowane zostalo urza¬ dzenie, które sklada sie z dwóch lancuchów ga¬ sienicowych zwiazanych z urzadzeniem podnosni¬ kowym, zawierajacym pólkrazek, który przesuwa 5164151641 •3 • sie pomiedzy dwoma pionowymi masztami i po którym biegnie gietki przewód.Zastosowanie tego rodzaju urzadzenia utrudnia jednakze nieraz ruch postepowy zlaczek przewodu gietkiego po pólkrazku, gdyz zlaczki te na okre¬ conej dlugosci sa sztywne, a ponadto utrudniaja one przechodzenie przewodu gietkiego pomiedzy obydwoma lancuchami bez konca, gdyz srednica zlaczek jest wieksza niz srednica samego przewo¬ du gietkiego.A zatem do zadania wynalazku nalezy równiez usuniecie tych wad przez zastosowanie urzadzenia, za pomoca którego ulatwione zostaje laczenie od¬ cinków przewodu gietkiego przy wspóldzialaniu lancuchów gasienicowych.Dzieki zastosowaniu dwóch lancuchów gasieni¬ cowych jako urzadzenia napedowego dla gietkie¬ go przewodu, przewód ten jest poddawany kolejno nastepujacym po sobTe obciazeniom: wzdluznym podczas wyciagania z otworu wiert¬ niczego, które to obciazenia sa równomiernie roz¬ lozone na calej powierzchni zewnetrznej tego przewodu; nieznanym obciazeniom podczas procesu nawi¬ jania, które to obciazenia sa wynikiem jego cie¬ zaru wlasnego.Zastosowane dwa lancuchy gasienicowe sa zna¬ nej konstrukcji i sa stosowane w produkcji kabli do przeciagania tych kabli lub wezy pomiedzy rozmaitymi bebnami magazynujacymi lub zbiorni¬ kami magazynujacymi z jednej strony, a wycis- karka zwykla lub wyciskarka pasmowa z drugiej strony.^Wynalazek zostanie teraz opisany z powolaniem sie na rysunek, na którym przedstawione sa przyklady jego wykonania, przy czym fig. 1 jest schematycznym rzutem aksonometrycznym po- puszczadla wedlug wynalazku, fig. 2 — rzutem z góry w zwiekszajacej podzialce fragmentu oby¬ dwóch lancuchów bez konca, pomiedzy którymi znajduje sie gietki przewód, fig. 3 — podobnym rzutem jak na fig. 1, ha którym jednakze sztyw¬ na czesc zerdzi wiertniczej jest pokazana w swym najwyzszym polozeniu, fig 4 — jest rzutem z bo¬ ku w zwiekszajacej podzialce pólkrazka i kraz¬ ków wodzacych, fig. 5 i 6 pokazuja zastosowanie dodatkowego urzadzenia w polaczeniu z przed¬ stawionym na fig. 1 popuszczadlem, za pomoca którego to urzadzenia unika sie prowadzenia zla¬ czek przewodu gietkiego po pólkrazku i pomiedzy lancuchami gasienicowymi.Dwa lancuchy gasienicowe 1 sa schematycznie przedstawione na fig. 1 — 3. Stosuje sie na ogól dwa lancuchy gasienicowe, które na przyklad skladaja sie z gumowych plyt zaciskowych Z, które sa umieszczone na dwóch lancuchach bez konca i pomiedzy którymi przewód 3 zaciskany jest za pomoca hydraulicznego i (lub) pneuma¬ tycznego urzadzenia dociskowego 23. Urzadzenie takie powoduje, ze lancuchy gasienicowe sa Wza¬ jemnie zblizane za pomoca regulowanego cisnie¬ nia.':'' '. ' "' j" ''", ": Jezeli lancuchy gasienicoWe sa jednoczesnie przesuwane w tym samym kierunku za pomoca 4 silnika 21, który napedza na przyklad zazebiaja¬ ce sie z lancuchem kolo zebate, to przewód gietki jest przesuwany ruchem postepowym z predko¬ scia, która zalezy od predkosci obrotu kól ze- 5 batych.Tego rodzaju uklad dla okreslonej sily ciagna¬ cej umozliwia takie dostosowanie materialu i ksztaltu plyt zaciskowych lancuchów gasienico¬ wych, dlugosci, na której lancuchy gasienicowe 10 chwytaja przewód gietki, a takze sily dociskaja¬ cej lancuchy gasienicowe do przewodu gietkiego, ze dzialanie ciagnace zostaje rozdzielone na ogól na cala zewnetrzna powierzchnie uchwyconego przez lancuch gasienicowy gietkiego przewodu, w tak ze bedacy wynikiem tego równomierny na¬ cisk jest o wiele mniejszy niz mechaniczna wy¬ trzymalosc gietkiego przewodu lub jego czesci skladowych. | W tych warunkach gietki przewód nie podlega 20 nadmiernemu skreceniu lub zgniataniu, i Po przejsciu przez lancuchy gasienicowe 1 przewód gietki nawija sie wprost na beben 4, który napedzany jest silnikiem 5 o niezmiennym momencie obrotowym, i którego predkosc obroto- 25 wa jest nastawiana samoczynnie odpowiednio do predkosci ruchu postepowego lancuchów gasieni¬ cowych, tak ze na przewód gietki nie dziala wówczas sila ciagnaca, z wyjatkiem nieznaczne¬ go dzialania ciagnacego, wywolanego ciezarem te- so go odcinka przewodu gietkiego 6, który znajduje sie pomiedzy lancuchami gasienicowymi 1 i beb¬ nem nawijajacym 4.Beben 4 urzadzenia nawijajacego i odwijajacego 7 oraz jego urzadzenie napedowe moga w tych 35 warunkach miec znacznie prostsza konstrukcje i znacznie mniejszy ciezar, co ulatwia laczenie kilku odcinków przewodu gietkiego a równiez ich magazynowanie na kilku bebnach o odpowied¬ nim obwodzie i ciezarze. 40 Jezeli równiez przy tym sposobie wiercenia stosowany bedzie przewód gietki w celu zawie¬ szenia narzedzia wiertniczego i silnika, to wów¬ czas nie da sie jednakze uniknac, aby w ciegnie wiertniczym nie znajdowal sie pewien sztywny 45 odcinek, który sklada sie z silnika wiertniczego 8 i ciezkich umieszczonych nad nim zerdzi wiertni¬ czych 9, przeznaczonych do tego, aby sprzet wiertniczy mial pewne obciazenie i aby zapew¬ niony byl pionowy kierunek otworu wiertniczego 50 (fig. 3). Oznacza to, ze popuszczadlo musi zawie¬ rac urzadzenie podnosnikowe o odpowiedniej wy¬ sokosci.A zatem jedno z zadan wynalazku polega na stworzeniu takiego urzadzenia podnosnikowego, 55 które wspólpracowaloby z lancuchami gasienico¬ wymi i nie oddzialywalo ujemnie na trwalosc przewodu gietkiego lub jego czesci skladowych.Przedstawione na fig. 1—3 urzadzenie podnos- _ nikowe zawiera w zasadzie dwa pionowe maszty 60 11 i 12, pomiedzy którymi za pomoca wciagarki 13 przesuwa sie jarzmo 14, które na ogól zawiera pólkrazek 15 o duzej srednicy, po którym prze¬ biega gietki przewód 3. Za pomoca tego podno- 65 snika sztywna czesc ciegna wiertniczego zostaje51641 wprowadzana do otworu wiertniczego, a potem z tego otworu jest wyciagana, przy czym beben 4 urzadzenia nawijajacego i odwijajacego zostaje wówczas unieruchomiony, a przewód gietki zosta-r je poprowadzony wprost na podnosnik 14, nie 5 przechodzac juz przez lancuchy gasienicowe, któ¬ re wówczas sa od siebie odsuniete (polozenie ro¬ bocze na fig. 3).W swym najnizszym pokazanym na fig. 1 polo¬ zeniu podnosnik spoczywa na ramie 16, na której 10 jednoczesnie spoczywaja lancuchy gasienicowe i obydwa maszty. Promien pólkrazka 15 jest naj¬ korzystniej równy wysokosci, na jakiej znajduje sie ponad rama 16 plaszczyzna przechodzaca przez lancuchy gasienicowe. Gietki przewód przechodzi 15 wówczas dokladnie pomiedzy obydwoma lancu¬ chami gasienicowymi, które trzeba tylko do sie¬ bie zblizyc, aby znalazly sie w opisanym wyzej normalnym polozeniu roboczym.Dzieki temu urzadzeniu kierunek gietkiego prze- 20 wodu tylko jeden jedyny raz zmienia sie o 90°, a mianowicie za pomoca pólkrazka 15 o duzej srednicy, wskutek czego zostaje jeszcze uzyskane to, ze gietki przewód poddawany jest tylko ta¬ kim obciazeniom gnacym, które w znacznym 25 stopniu odpowiadaja jego wytrzymalosci i wy¬ trzymalosci jego czesci skladowych.Poza tym obciazenia, jakim poddawany jest przewód gietki podczas przechodzenia przez pól- krazek, moga byc jeszcze zmniejszone, jezeli pól- so krazek ten zostanie zaopatrzony w szereg kraz¬ ków wodzacych 24, których zarys w przekroju poprzecznym odpowiada w miare moznosci prze-? krojowi poprzecznemu przewodu gietkiego, przy czym pólkrazki montowane sa pomiedzy dwiema 35 laczacymi plytami.Pólkrazek 15 jest przegubowo polaczony z rama 16 popuszczadla (fig. 4) za pomoca czopa j 17, umieszczonego na tym koncu jego obwodu, który jest najbardziej oddalony od otworu wiertniczego, 40 podczas gdy jego drugi koniec 18 pozostaje swo¬ bodny.Przegubowe osadzenie pólkrazka umozliwia umieszczenie ciezarowskazu pomiedzy rama 16 i dolnym jego usztywnieniem. Przyrzad ten) sluzy « do mierzenia ciezaru calego urzadzenia, sklada¬ jacego sie z przewodu wiertniczego, silnika wiert¬ niczego i narzedzia wiertniczego 10, a takze z zerdzi obciazajacych, o ile takie sa zastosowa¬ ne. Dokladnosc pomiaru jest uwarunkowana od- 50 legloscia ciezarowskazu od osi przegubu pólkraz¬ ka.Na poczatku wiercenia podnosnik zostaje do¬ prowadzony do swego najwyzszego polozenia, be¬ ben nawijajacy i odwijajacy zostaje unierucho- 55 miony, a gietki przewód przechodzi bezposrednio z bebna na podnosnik (fig. 3).Sztywna czesc zerdzi wiertniczej jest utrzymy¬ wana w polozeniu równoleglym do obydwóch masztów za pomoca zespolu drazków kierunko¬ wych 20, które zamocowane sa na obydwóch masztach, najkorzystniej w regularnych odstepach na calej ich wysokosci. Wiercenie odbywa sie za pomoca stopniowego opuszczania podnosnika 14 es 60 odpowiednio do zaglebiania sie narzedzia wiertni¬ czego, przy czym drazki kierunkowe 20 sa ko? lejno usuwane w miare; postepu wiercenia.Gdy tylko podnosnik osiagnie pokazane na fig. 1 dolne polozenie, które odpowiada glebokosci wiercenia równej dlugosci sztywnej czesci zerdzi wiertniczej, to przewód gietki zostaje przepro¬ wadzony przez lancuchy gasienicowe i wiercenie prowadzi sie dalej za pomoca tych lancuchów, które odwijaja ciegno wiertnicze, tak jak to bylo juz wyzej opisane.W miare postepu wiercenia jest konieczne la¬ czenie poszczególnych czesci gietkiego przewodu.Równiez do tego celu zlaczki musza byc rozlacza¬ ne wówczas, gdy ciegno wiertnicze jest wyciaga¬ ne z otworu wiertniczego. Laczenie i rozlaczanie odcinków przewodu gietkiego moze odbywac sie wówczas, gdy zlaczka znajduje sie pomiedzy beb¬ nem nawijajacym i zamknietymi lancuchami ga¬ sienicowymi, a przewód gietki juz zostal unieru¬ chomiony pomiedzy obydwoma lancuchami gasie¬ nicowymi. W ten sposób zlaczki przechodza przez pólkrazek i pomiedzy obydwoma lancuchami ga¬ sienicowymi, gdzie jest zastosowane hydrauliczne' albo pneumatyczne urzadzenie dociskowe, a plyty zaciskowe lancucha dociskaja gietki przewód, przy czym lancuchy gasienicowe obejmuja rów¬ niez zlaczki, które maja wieksza srednice niz sam przewód.W celu usuniecia tej wady i Unikniecia trudno- sci jakie powstaja wskutek sztywnosci zlaczek przy ich przechodzeniu przez pólkrazek, bardzie} wskazane jest zastosowanie przedstawionego na fig. 5 i 6 urzadzenia, przy uzyciu którego nie jest juz konieczne przeprowadzanie zlaczek po pólkraz- ku i pomiedzy lancuchami gasienicowymi.Dzieki temu urzadzeniu mozna juz bez zadnych trudnosci wzajemnie laczyc kilka odcinków giet¬ kiego przewodu wówczas, gdy jest on opuszczany do otworu wiertniczego, lub tez mozna je wza¬ jemnie rozlaczac, wówczas gdy ciag wiertniczy jest znów wyciagany zj otworu wiertniczego, gdyz kazdy odcinek gietkiego przewodu nawijany jest na osobny beben.Tego rodzaju urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z zamocowanego u dolu przegubowo masztu podnosnego, który z kolei sklada sie z jed¬ nej lub dwóch równoleglych, z jednego kawalka wykonanych rur, na których osadzony jest rów¬ nolegle do nich przesuwajacy sie prowadnik, slu¬ zacy do przytrzymywania zlaczki gietkiego prze¬ wodu i doprowadzania tego przewodu do poloze¬ nia pionowego. Taki maszt podnósny moze byc jednoczesnie masztem podnosnika pólkrazka, przy czym maszt podnosnika musi byc wówczas osa¬ dzony przegubowo, lub tez moze on byc osobnym masztem, a wówczas mozna zastosowac sztywno osadzony maszt podnosnika.Przedstawiona na fig. 5 i 6 postac wykonania wynalazku pokazuje w jaki sposób przewód giet¬ ki jest wyciagany z otworu wiertniczego, a jego odcinki sa nawijane na odpowiednie bebny, lub tez na odwrót w jaki sposób nowe odcinki giet-51641 7 kiego przewodu sa z nim laczone w celu prowa¬ dzenia dalej wiercenia.Gdy przewód gietki jest wyciagany z otworu wiertniczego, to wówczas jarzmo nosne 25 prze¬ gubowo osadzonego masztu podnosnego 26 jest w taki sposób umieszczane pod zlaczka przy ukazaniu sie jej nad powierzchnia ziemi, ze przewód gietki zostaje na nim zawieszony. Oby¬ dwie czesci 27 i 28 zlaczki zostaja wówczas wza¬ jemnie rozlaczone. Ta czesc przewodu gietkiego 6, na której osadzona jest czesc 28 zlaczki, zostaje nastepnie nawinieta na beben 4 urzadzenia nawi¬ jajacego i odwijajacego 7, po uprzednim jej uwolnieniu z lancuchów gasienicowych 1. Wyzej wymieniony beben zostaje nastepnie zastapiony przez puste urzadzenie nawijajace i odwijajace w celu dalszego prowadzenia procesu roboczego.Z kolei przeprowadza sie podnoszenie do góry na maszcie 26 jarzma nosnego 25, na którym osadzo¬ ny jest odcinek przewodu gietkiego 3, az do wy¬ sokosci ponad os 29 przegubu, równej co najmniej odleglosci pomiedzy ta osia i punktem wyjscia gietkiego przewodu spomiedzy lancuchów gasie¬ nicowych, a nastepnie doprowadza sie maszt do polozenia poziomego, tak ze wprowadza on wów¬ czas przewód 3 pomiedzy lancuchy gasienicowe, gdzie przez plyty zaciskowe przewód zostaje na¬ stepnie uchwycony (fig. 6). Poniewaz przewód gietki jest juz wówczas przytrzymywany przez lancuchy gasienicowe, wiec maszt 26 zostaje z po¬ wrotem doprowadzony do swego pionowego polo¬ zenia. Po tym pozostaje juz tylko wprawienie w ruch lancuchów gasienicowych i nawiniecie przewodu gietkiego na nowe przewidziane do tego celu urzadzenie nawijajace i odwijajace.Rozlaczanie obydwóch czesci zlaczki moze od¬ bywac sie równiez przy wyjsciu przewodu giet¬ kiego z lancuchów gasienicowych, a przeprowadza sie ten proces w sposób nastepujacy: Plyty zaciskowe lancuchów gasienicowych zo¬ staja cofniete, po tym gdy jarzmo nosne 25 zo¬ stalo wprowadzone pod czesc 27 zlaczki przewo¬ du 3. Przez przesuniecie do góry jarzma nosnego 25 przewód gietki zostaje calkowicie wyciagniety z lancuchów gasienicowych. Zlaczka a takze sa¬ siednie czesci przewodu 3 i 6 zostaja nastepnie w taki sposób odgiete, ze gietki przewód 3 zo¬ staje znów uchwycony przez lancuchy gasienico¬ we 1, których plytki zaciskowe zostaja na nim wzajemnie docisniete. Nastepnie obydwie czesci 27, 28 zlaczki zostaja rozlaczone (fig. 6), odcinek 6 przewodu gietkiego zostaje nawiniety na beben 4, który nastepnie zostaje zastapiony przez nowy beben przeznaczony do nawiniecia odcinka 3 prze¬ wodu gietkiego.Opuszczanie przewodu gietkiego do otworu wiertniczego odbywa sie w podobny sposób, jed¬ nak przy odwrotnej kolejnosci wykonywanych czynnosci. Gdy koniec przewodu gietkiego 3 zja¬ wia sie przy wejsciu do zamknietych lancuchów gasienicowych (fig. 6), to osadzony przegubowo maszt 26, którego jarzmo nosne 25 znajduje sie w najwyzszym polozeniu, zostaje w taki sposób odchylony do poziomu, ze czesc 27 zlaczki zostaje 8 przytrzymana przez jarzmo nosne. Po zluzowaniu plytek zaciskowych lancuchów gasienicowych, przewód gietki zostaje znów doprowadzony za pomoca masztu 26 do pionowego polozenia, na- 5 stepnie za pomoca przesuniecia w dól jarzma no¬ snego opuszczony do otworu wiertniczego. Z ko¬ lei inny odcinek przewodu gietkiego, który od- wija sie z nowego urzadzenia nawijajacego i od¬ wijajacego, zostaje uchwycony przez lancuchy 10 gasienicowe, przy czym odpowiednia czesc zlacz¬ ki zostaje umieszczona ponizej lancuchów gasie¬ nicowych, zanim ich plyty zaciskajace nie zostana zacisniete na przewodzie gietkim. Nastepnie ta czesc zlaczki zostaje polaczona z odpowiadajaca 15 czescia zlaczki osadzonej na koncu odcinka 3 przewodu gietkiego i wówczas mozna juz dalej normalnie przeprowadzac wiercenie.Rozumie sie samo przez sie, ze w tym przypad¬ ku byloby równiez mozliwe przeprowadzanie la- 20 czenia obydwóch odcinków przewodu gietkiego na wejsciu do lancuchów gasienicowych, przy czym nastepnie maszt 26, zlaczka i sasiadujace i z nia czesci przewodu gietkiego zostalyby dopro- i wadzone do pionowego polozenia* 25 Korzystanie z osobnego masztu do przeprowa¬ dzania opisanego wyzej procesu nie jest bezwzgle¬ dnie konieczne, gdyz urzadzenie podnosnikowe pólkrazka moze byc równie dobrze uzytkowane do tego celu, jezeli bedzie zamocowane przegu- 30 bowo, przy czym wówczas musi byc przewidziane urzadzenie, przeznaczone do przytrzymywania pólkrazka w dolnym polozeniu. W tym ostatnim przypadku, jezeli urzadzenie podnosnikowe sklada sie z dwóch równoleglych pretów, to trzeba jed- 35 nakze, aby byly one umieszczone w dostatecznie duzej wzajemnej odleglosci, a to w celu umozli¬ wienia przejscia miedzy nimi lancuchów gasieni¬ cowych lub aby zastosowane zostalo urzadzenie, za pomoca którego przytrzymujace gietki przewód ^o jarzmo nosne moglo byc odchylane dokola osi, na której byloby wówczas osadzone. Tego rodza¬ ju urzadzenie musialoby byc równiez zastosowa¬ ne, gdyby urzadzenie podnosnikowe skladalo sie z jednego dzwigara. 45 PL